JPH05113738A

JPH05113738A - 定着装置

Info

Publication number: JPH05113738A
Application number: JP30267991A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Ishihara; 敬之石原; Kazumoto Tanaka; 主幹田中; Shinji Hanada; 真二花田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】小径で肉厚の薄い定着ローラを用いた場合で
あっても良好な定着性が得られる定着装置を提供するこ
とを目的としている。【構成】紙検出手段を設け、連続コピー時にローラ間
を紙が通過している場合には設定温度を連続定着可能な
第一の設定温度とし、通過していない場合には、該第一
の設定温度より低い第二の設定温度とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写装置、レー
ザビームプリンタ等における定着装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の定着装置の概略構成を示す
断面図である。図５において定着装置１は、内部に発熱
体たるヒータ３を有する定着ローラ２と該定着ローラ２
に圧接するように配設された加圧ローラ８を有してい
る。また、上記定着ローラ２と加圧ローラ８の前方には
紙搬送ベルト４が配設されており、該紙搬送ベルト４と
上記ローラ対の間には進入ガイド６が配設されている。
したがって、未定着画像を担持した記録材たる紙５は上
記紙搬送ベルト４によって搬送され、上記進入ガイド６
によって案内されて上記ローラ対の圧接部に到達する。
該圧接部に到達した紙５は加熱されながら上記ローラ対
の回転によって挟圧搬送され未定着画像が永久画像とし
て定着される。

【０００３】一方、上記ローラ対の後方には排紙ローラ
１０が配設されており、上記ローラ対と該排紙ローラ１
０との間には排紙ガイド９が配設されている。したがっ
て、定着された紙５は上記排紙ガイド９に案内されて上
記排紙ローラ１０に到達し、該排紙ローラ１０の回転に
よって排出される。

【０００４】以上のような従来の定着装置は、定着ロー
ラ２及び加圧ローラ８の表面温度が常に一定となるよう
に温度制御されているが、連続的に定着が行われても表
面温度を大きく低下させないため定着ローラの肉厚及び
径を大きくして定着ローラ内に十分大きな熱量を蓄えら
れるようにしていた。また、消費電力を軽減するためス
タンバイ時には温度を一枚の紙が定着する程度に低くし
ておき、コピー時には連続的に紙が来ても定着する定着
温度まで上昇させる制御も行われているが、この場合に
も、冷えた定着装置を加熱した直後は表面温度を上昇さ
せることによって蓄熱し、定着装置全体が十分に加熱さ
れてから表面温度を下降させるような定着ローラの熱容
量に依存したものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、装置を小型化して定着ローラを小径化し
た場合、またウォームアップ時間短縮のために肉厚を薄
くした場合には以下のような実験例で見られるような問
題点を有していた。

【０００６】実験は、図５装置における定着ローラ２と
して外径１８mm、肉厚０．５mmの鉄製の芯金上に４フッ
化エチレンのコートを施したものを用い、ヒータ３は８
００Ｗのものを用いた。また、加圧ローラ８にはシリコ
ーンスポンジにシリコーンゴム表層を有する外径１５mm
のローラを用いた。

【０００７】以上のような装置をプロセススピード１０
０mm／sec で回転させ、Ａ４サイズ紙を一分間に１０枚
連続して定着した。この従来例装置では図６に示すよう
にコピーボタンと複写動作の状態を検知することによっ
てコピー時の温度１９０℃と、スタンバイ時の温度１６
０℃に切り換わるようになっている。その結果を図７、
図８に示す。図７、図８において最下段に示す◎、○、
×は定着性を示し、◎は定着性が良く、×は悪いことを
表す。各印の上に示される数字は紙の枚数である。ま
た、Ｎは定着ローラに紙が通過していない区間、Ｐは通
過している区間をそれぞれ示している。さらに、図７と
図８に示すグラフは定着ローラ表面の温度変化を表し、
図８の方が当初のオーバーシュートが大きい場合のグラ
フである。

【０００８】図７、図８の結果から次のことが明らかで
ある。

【０００９】（１）ヒータに通電されているとき（図
７、図８において温度が上昇しているとき）に通紙され
た場合の定着性は良い（図７の１枚目、３枚目、６枚
目、図８の１枚目、５枚目、８枚目）。

【００１０】（２）ヒータへの通電が停止されたままで
（図７、図８において温度が下降しているとき）時間が
経過してから通紙された場合に定着性は悪くなる（図７
の４枚目、図８の３枚目）。

【００１１】（３）ヒータへの通電を停止しても６〜７
枚目以降は定着性が良くなる。

【００１２】以上のように、従来例によれば熱容量の小
さい定着ローラに大きな電力のヒータを用いるので温度
リップルによる温度差が大きく、かつ、ヒータへ通電し
ている時間に対して通電を停止している時間の方が長く
なる。したがって、定着ローラの表面温度が下降してい
るときに通紙されると定着性が悪くなるという問題点が
あった。

【００１３】本発明は、上記問題点を解決し、小径で肉
厚の薄い定着ローラを用いた場合であっても良好な定着
性が得られる定着装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、未定着画像を担持した記録材を内部に発熱体を有
する一対のローラ間で挟圧搬送しながら加熱して永久画
像を得る定着装置において、上記一対のローラの温度
を、連続複写された複数の記録材を連続して定着可能と
する第一の設定温度と、該第一の設定温度よりも低い第
二の設定温度に切換可能な温度制御手段と、上記一対の
ローラ間に記録材が通過しているかどうかを検出する記
録材検出手段とを備え、上記温度制御手段は、連続複写
時に、上記一対のローラ間に記録材が通過している場合
には該ローラの温度を上記第一の設定温度とし、通過し
ていない場合には上記第二の設定温度とするように設定
されていることにより達成される。

【００１５】

【作用】本発明によれば、連続複写の際、一対のローラ
間に記録材が通過していると検出された場合には設定温
度を連続定着可能な第一の設定温度とする。したがっ
て、定着中においてヒータへの通電が行われ未定着画像
に十分な熱を与えるので良好な定着が行われる。一方、
記録材が通過していないと検出された場合には設定温度
を上記第一の設定温度より低い第二の設定温度とする。
したがって、ヒータへの通電は通紙に合わせて行われ常
に良好な定着が得られる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を添付図面の図１ないし図
４に基づいて説明する。なお、図５ないし図８に示した
従来例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００１７】図１は本実施例装置の概略構成を示す断面
図であり、進入ガイド６に配設された紙検出手段７と、
排紙ガイド９に配設された紙検出手段１１を備えている
ところが図６に示した従来例装置と異なる。

【００１８】また、本実施例は従来例のようにコピー信
号とスタンバイ信号とで設定温度を切り換えるのではな
く、図２に示すように上記紙検出手段７，１１によって
通紙状態を判断することによって連続定着時の温度制御
を切り換えるようにしたものである。図２に示す温度制
御１とは設定温度を定着可能な下限温度あるいは定着装
置構成上の耐熱温度等の上限温度である第一の設定温度
の１９０℃とすることにより、ヒータへの通電が行われ
るようにする制御であり、温度制御２とは設定温度を定
着可能な下限温度である第二の設定温度の１６０℃とす
ることにより、ヒータへの通電を停止するような制御で
ある。つまり、紙５が定着ローラ２と加圧ローラ８の圧
接部に進入しているときにはヒータへの通電が行われ、
排紙されたときはヒータへの通電が停止される。これに
よって、通紙時には必ずヒータからの熱を受け、定着不
良を起こすことがない。このような本発明の効果は、特
に、本実施例のような低熱容量、小径ローラに適用する
ことによって大きく発揮される。

【００１９】次に、本実施例装置を用いて行った実験例
について説明する。本実験例は従来例と同様な条件の下
で行われ、定着ローラ２は外径１８mm、肉厚０．５mmの
鉄製の芯金に４フッ化エチレンのコートを施し、内部に
８００Ｗのヒータ３を有している。また、加圧ローラ８
は外径１５mmのローラでシリコーンスポンジにシリコー
ンゴム表層をもつものを用いた。さらに、プロセススピ
ードは１００mm／secで一分間に１０枚のＡ４連続コピ
ーを行った。その際の表面温度の変化及び定着性を図３
及び図４に示す。なお、Ｎは非通紙区間、Ｐは通紙区
間、◎は定着性が最も良い場合、○は定着性が良い場合
を示す。図３はスタンバイ時に表面温度が最も低下した
とき、図４は最も上昇したときからコピーを始めたもの
である。

【００２０】図３、図４によればいずれの場合も温度リ
ップルが１０℃程度に抑えられ常に良好な定着性が得ら
れることが判る。さらに、本実施例によれば、低熱容量
の定着ローラを用いるのでウォームアップ時間を短縮す
ることができる、また、従来、小型の定着装置の場合に
は短時間に大量の熱の出入りを生ずるから急激な温度変
化を素早く感知する温度センサーを必要としていたが、
本実施例によれば紙検出手段を備えていれば良く、上記
温度センサーが不要となった。

【００２１】また、第二の設定温度は、複写動作を行わ
ないときのスタンバイ温度としても良く、温度制御を簡
略化することができる。

【００２２】さらに、本実施例では、非通紙区間Ｎで設
定温度を低くすることによってヒータへの通電を停止す
るようにしたが、非通紙区間Ｎで強制的にヒータへの通
電を停止するように制御すれば第二の設定温度での温度
制御が不要となり制御が簡略化される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続複写時において一対のローラ間に記録材が通過して
いる場合には設定温度を連続定着可能な第一の設定温度
とし、通過していない場合には該第一の設定温度より低
い第二の設定温度とするので、小径で肉厚の薄い定着ロ
ーラを用いた場合においても良好な定着性が得られる。
また、小径で肉厚の薄い定着ローラを用いることができ
るのでウォームアップタイムの短縮、消費電力の低減、
装置の小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置の概略構成を示す断面図
である。

【図２】図１装置の温度制御の手法を示すブロック図で
ある。

【図３】図１装置において低い温度から温度制御を開始
した場合のローラの表面温度変化及び定着性を示す図で
ある。

【図４】図１装置において高い温度から温度制御を開始
した場合のローラの表面温度変化及び定着性を示す図で
ある。

【図５】従来例装置の概略構成を示す断面図である。

【図６】図５装置の温度制御の手法を示すブロック図で
ある。

【図７】図５装置における温度制御によるローラの表面
温度変化及び定着性を示す図である。

【図８】オーバーシュートを高くした場合の図５装置に
おける温度制御によるローラの表面温度変化及び定着性
を示す図である。

【符号の説明】

１定着装置２，８一対のローラ（定着ローラ、加圧ローラ）５記録材（紙）７，１１記録材検出手段（紙検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を担持した記録材を内部に発
熱体を有する一対のローラ間で挟圧搬送しながら加熱し
て永久画像を得る定着装置において、上記一対のローラ
の温度を、連続複写された複数の記録材を連続して定着
可能とする第一の設定温度と、該第一の設定温度よりも
低い第二の設定温度に切換可能な温度制御手段と、上記
一対のローラ間に記録材が通過しているかどうかを検出
する記録材検出手段とを備え、上記温度制御手段は、連
続複写時に、上記一対のローラ間に記録材が通過してい
る場合には該ローラの温度を上記第一の設定温度とし、
通過していない場合には上記第二の設定温度とするよう
に設定されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】第二の設定温度は少なくとも一枚の記録
材を定着するのに十分な温度であることとする請求項１
に記載の定着装置。
【請求項３】温度制御手段は、記録材が一対のローラ
間を通過していない場合には発熱体への通電を停止する
ように設定されていることとする請求項１に記載の定着
装置。